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采用具有摩擦增強圖案的周邊表面在濕式化學(xué)工藝期間接觸基板的壓模制品的制作方法

文檔序號:11779580閱讀:233來源:國知局
采用具有摩擦增強圖案的周邊表面在濕式化學(xué)工藝期間接觸基板的壓模制品的制作方法與工藝

本公開內(nèi)容的實施方式一般涉及半導(dǎo)體器件的制造,特別涉及化學(xué)機械研磨中的基板清潔。



背景技術(shù):

化學(xué)機械研磨(chemicalmechanicalpolishing,cmp),也稱為化學(xué)機械平面化,是一種通常用于在硅晶片(或“基板”)上制造集成電路的工藝。cmp研磨工藝可從部分加工的基板去除不需要的形貌(topography)和材料,以在基板上產(chǎn)生平坦表面,用于后續(xù)處理。cmp研磨工藝可在一個或多個旋轉(zhuǎn)研磨墊上利用磨料及/或化學(xué)活性研磨溶液(有時稱為漿料),所述研磨墊壓靠至所述基板的表面。在cmp研磨工藝之后可發(fā)生清潔工藝,以移除由研磨所產(chǎn)生的并殘留在基板上的殘余研磨溶液及/或顆粒。此移除可防止在基板上形成缺陷,所述基板可能被殘余研磨溶液及/或顆粒劃傷或者損壞。

清潔工藝可包括使用提供有清潔溶液的洗滌刷(scrubberbrush)洗滌所述基板的前表面及背表面。所述洗滌刷可隨著所述基板旋轉(zhuǎn)而被強制抵靠所述基板,以實現(xiàn)足夠的清潔效率及完整性。所述基板由基板滾輪旋轉(zhuǎn),這些基板滾輪接收所述基板的側(cè)邊緣,并利用對所述側(cè)邊緣的摩擦接觸以施加來自驅(qū)動系統(tǒng)的扭矩(torque),所述驅(qū)動系統(tǒng)向這些基板滾輪供電。在清潔期間監(jiān)控所述基板的旋轉(zhuǎn)是借助傳感器輪(sensorwheel)實現(xiàn)的,所述傳感器輪經(jīng)構(gòu)造以在清潔期間與所述基板摩擦接觸的同時被動旋轉(zhuǎn)。保持在基板和基板滾輪之間,以及基板和傳感器輪之間的有效摩擦接觸可確?;逵行У那鍧嵓盎逯g連貫清潔。有時,當基板滾輪及傳感器輪隨著時間變化且暴露于清潔溶液時,摩擦接觸將衰退。需要新的方法來保持摩擦接觸,使得基板可在清潔期間可靠地旋轉(zhuǎn)及移動,使得與顆粒移除不足及/或研磨溶液移除不足相關(guān)的缺陷可被避免。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本文公開的實施方式包含壓模制品,這些壓模制品采用具有摩擦增強圖案的周邊表面,以于濕式化學(xué)工藝期間接觸基板。例如環(huán)形主體的制品可通過壓模技術(shù)形成。通過包含圖案化表面作為環(huán)形主體的外周邊表面的一部分,環(huán)形主體及基板之間的摩擦接觸可被增強,因為與濕式化學(xué)工藝相關(guān)聯(lián)的減少摩擦的流體可被導(dǎo)引離開環(huán)形主體及基板之間的期望的摩擦接觸區(qū)域。如此,在濕式化學(xué)工藝期間,摩擦接觸可被增強且基板可有效地被定位并被移動,以改善工藝的效率。

在一個實施方式中,公開了一種制品,所述制品在基板清潔期間與圓形基板可旋轉(zhuǎn)地連通。所述制品包括環(huán)形主體,所述環(huán)形主體包括壓模接縫(compressionmoldseam)且具有中心軸。環(huán)形主體包含第一側(cè)壁、與所述第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁,及外周邊表面,所述外周邊表面連接所述第一側(cè)壁及所述第二側(cè)壁。外周邊表面包含至少一個圖案化表面,所述圖案化表面包括至少一個槽,且所述至少一個槽具有從五(5)微米到五十(50)微米范圍的深度。如此,環(huán)形主體可被用于建立與基板更有效的接觸,以在濕式化學(xué)工藝(例如化學(xué)機械研磨(cmp)之后的基板清潔)期間改善基板的定位。

在另一個實施方式中,公開了一種用于提供制品的方法,所述制品在基板清潔期間與圓形基板可旋轉(zhuǎn)地連通。所述方法包含將材料放置在壓模的內(nèi)部體積,其中所述壓模包括至少一個模具表面,所述模具表面界定了所述內(nèi)部體積。所述方法還包括:與至少一個模具表面及材料一起形成環(huán)形主體,所述環(huán)形主體具有中心軸。環(huán)形主體包含第一側(cè)壁、與所述第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁,及外周邊表面,所述外周邊表面連接所述第一側(cè)壁及所述第二側(cè)壁。外周邊表面包含至少一個圖案化表面,所述圖案化表面包含至少一個槽。所述方法還包含硬化或靜置所述材料以產(chǎn)生制品。如此,在濕式化學(xué)工藝(例如,基板清潔)期間,可促進環(huán)形主體及基板之間更有效的摩擦接觸,以減少基板缺陷的發(fā)生。

在另一個實施方式中,公開了基板清潔模塊,所述基板清潔模塊支持基板的化學(xué)機械研磨。所述模塊可包含殼體,所述殼體含有清潔溶液。所述模塊還可包含電動刷,以使用清潔溶液清潔基板的表面。所述模塊還可包含傳感器輪,以在清潔期間支撐基板。傳感器輪經(jīng)構(gòu)造以與基板被動地旋轉(zhuǎn),且所述傳感器輪耦合至傳感器以監(jiān)控旋轉(zhuǎn)速度。傳感器輪包含第一環(huán)形主體,所述第一環(huán)形主體包括壓模接縫并具有中心軸,所述第一環(huán)形主體包括至少一個第一圖案化表面,所述第一圖案化表面具有至少一個槽。所述至少一個槽具有從五(5)微米到五十(50)微米范圍的深度。在基板的清潔期間,所述至少一個第一圖案化表面緊靠至基板。所述模塊還包含多個基板滾輪,這些基板滾輪經(jīng)構(gòu)造以接收基板的側(cè)邊緣并向所述側(cè)邊緣施加扭矩。所述多個基板滾輪的每一個包含第二環(huán)形主體,所述第二環(huán)形主體包括壓模接縫并具有中心軸。第二環(huán)形主體包含第二外周邊表面。第二外周邊表面包含至少一個第二圖案化表面,所述第二圖案化表面包括至少一個第二槽,且所述至少一個第二槽具有從五(5)微米到五十(50)微米范圍的深度。在清潔基板期間,所述至少一個第二圖案化表面緊靠至基板。如此,基板可被更有效地清潔。

額外的特征及優(yōu)點將在以下詳細描述中闡述,且對于熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,部分的額外特征及優(yōu)點將通過那些描述而變得顯而易見,或通過實施本文描述的實施方式而被認知,包括以下的詳細描述、權(quán)利要求,以及附圖。

將理解到,前述的概略描述及下方的詳細描述兩者均變現(xiàn)為實施方式,且意圖提供概述或架構(gòu)以用于理解本公開內(nèi)容的本質(zhì)及特性。附圖被包含以提供進一步的理解,并且這些附圖被并入且構(gòu)成此說明書的一部分。附圖繪示了各種實施方式,且與說明書一起用于解釋所公開的概念的原理及運作。

附圖說明

為了使本公開內(nèi)容的上述特征可被詳細理解,可參考實施方式獲得在以上簡要概述的本公開內(nèi)容的更具體的描述,某些實施方式繪示在附圖中。然而應(yīng)注意到,附圖僅繪示了示例性的實施方式,且因此不應(yīng)被視為對保護范圍的限制,且可允許其他同等有效的實施方式。

圖1是示例性清潔模塊的示意頂視圖;

圖2是圖1的清潔模塊的刷盒單元(brushboxunit)的示意剖面圖,描繪了在清潔期間(濕式化學(xué)工藝的范例)與基板摩擦接觸的傳感器輪及基板滾輪;

圖3a及圖3b是圖2的刷盒單元的示意頂視圖,其中洗滌刷組件分別在收回位置及清潔位置;

圖4a及圖4b分別是圖2的傳感器輪的分解頂部透視圖及側(cè)邊剖面圖,其中所述傳感器輪包括輪轂(hub)、凸緣,及環(huán)形主體;

圖4c是圖4a的傳感器輪的環(huán)形主體的前視圖,繪示了徑向突出到頂部作為外周邊表面的一部分的齒輪;

圖4d是圖4c的其中一個頂部的放大視圖,描繪至少一個圖案化表面的至少一個槽;

圖4e是圖4d的頂部的頂視圖;

圖5a及圖5b分別是圖2的其中一個基板滾輪的頂部透視分解圖及側(cè)邊剖面圖,其中每個基板滾輪包括輪轂、凸緣,及環(huán)形主體;

圖5c至圖5e分別是圖5a的環(huán)型主體的側(cè)視圖、前視圖及側(cè)邊剖面圖;

圖5f是圖5a的環(huán)形主體的右側(cè)剖面圖,且左側(cè)剖面圖與該右側(cè)剖面圖相同;

圖5g是圖5f的至少一個槽的其中一個槽的穿過橫截面的剖面圖;

圖6描繪示例性方法的流程圖,所述方法用于提供在基板洗凈期間與基板可旋轉(zhuǎn)地連通的制品;

圖7a是示例性壓模的頂部透視示意圖,描繪所述壓模的內(nèi)部體積;

圖7b是圖7a的壓模的側(cè)邊示意圖,其中材料被放置在所述內(nèi)部體積中;

圖7c是由圖7a的壓模所形成的環(huán)形主體的頂部透視示意圖;

圖8a是壓模的頂部透視示意圖,描繪所述壓模的內(nèi)部體積;

圖8b是圖8a的壓模之側(cè)邊示意圖,其中材料被放置在所述內(nèi)部體積中;及

圖8c是由圖8a的壓模所形成的環(huán)形主體的頂部透視示意圖。

為了便于理解,相同的參考符號盡可能被用來指示附圖中共有的相同元件。應(yīng)體會到一個實施方式的元件及特征可有益地并入其他實施方式中而無需進一步詳述。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參考實施方式,這些實施方式的范例繪示在附圖中,這些附圖中表示了一些但并非全部的實施方式。確實,概念可以許多不同的形式實施,且不應(yīng)在本文中被解釋為限制。在任何可能的時候,相同的參考符號將被用來指示類似的元件或部件。

本文公開的實施方式包含壓模制品,這些壓模制品采用周邊表面,這些周邊表面具有摩擦增強圖案(friction-enhancingpattern)以于濕式化學(xué)工藝期間接觸基板。例如環(huán)形主體的制品可借助壓模技術(shù)形成。通過包含圖案化表面作為環(huán)形主體的外周邊表面的一部分,所述環(huán)形主體及所述基板之間的摩擦接觸可被增強,因為與濕式化學(xué)工藝相關(guān)聯(lián)的減少摩擦的流體可被導(dǎo)引離開所述環(huán)形主體與所述基板之間的所期望的摩擦接觸區(qū)域。如此,在濕式化學(xué)工藝期間,摩擦接觸可被增強且基板可有效地被定位并被移動,以改善工藝的效率。

在這方面,圖1是示例性清潔模塊100的示意性頂視圖。清潔模塊100可為化學(xué)機械研磨(cmp)工具的一部分,并且可通過一個或多個機器人/傳遞機制(未顯示)而從cmp工具的cmp研磨站(polishingstation)接收部分處理的基板102?;?02可為含有硅的半導(dǎo)體晶片,或另一種工件。清潔模塊100可包含兆頻超聲波(megasonic)清潔單元104、兩個刷盒單元106、噴射清潔單元108,及干燥單元110。清潔模塊100可具有其他合適數(shù)量的單元104、106、108及/或110,及/或可能額外地或替代地具有所描繪的單元之外的其他合適單元。傳遞裝置(未顯示)可將基板102移動通過清潔模塊100,如箭頭112所指示。兆頻超聲波清潔單元104可經(jīng)構(gòu)造以執(zhí)行使用兆頻超聲波能量的清潔工藝。兩個刷盒單元106可各自經(jīng)構(gòu)造以使用經(jīng)由洗滌(scrubbing)動作的機械接觸來執(zhí)行清潔工藝(在以下結(jié)合圖2至圖3b而更詳細描述)。噴射清潔單元108可經(jīng)構(gòu)造以使用加壓液體執(zhí)行清潔工藝。此外,干燥單元110可經(jīng)構(gòu)造以執(zhí)行干燥處理,以在清潔后快速地干燥基板102,以移除清潔殘留物,并防止由蒸發(fā)造成的條紋及斑點。在干燥單元110中的處理后,基板102可返回到cmp工具內(nèi)的cmp研磨站或運送到另一個基板處理工具。清潔模塊100可為,例如,gttmcmp系統(tǒng)的一部分,所述系統(tǒng)由加州圣克拉拉(santaclara,california)的應(yīng)用材料公司供應(yīng)。

圖2是圖1的清潔模塊100的刷盒單元206的示意剖面圖。刷盒單元206包含在清潔期間與基板202摩擦接觸的基板滾輪220、222及傳感器輪232。圖3a及圖3b是圖2的刷盒單元206的示意頂視圖,其中洗滌刷組件240、340分別在收回位置及清潔位置中。刷盒單元206可經(jīng)構(gòu)造以使用洗滌刷組件240、340而在垂直位置中接收并清潔基板202。在一些實施方式中,刷盒單元206可包含殼體214,所述殼體具有頂部開口215,所述頂部開口215經(jīng)構(gòu)造以允許基板202通過管理器(未顯示)進入和離開頂部開口215。殼體214可經(jīng)構(gòu)造以在其中包含清潔溶液,且可包含排水口216。刷盒單元206還可包含滑蓋218,所述滑蓋218經(jīng)構(gòu)造以覆蓋頂部開口215,以防止清潔溶液濺出及防止外部顆粒進入殼體214。

刷盒單元206包含定位在殼體214的下部的兩個基板滾輪220、222。基板滾輪220、222可每個各自具有凹陷區(qū)域321、323(見圖3a),這些凹陷區(qū)域經(jīng)構(gòu)造以接收基板202的側(cè)邊緣303?;鍧L輪220、222可耦合到各自的驅(qū)動輪軸324、326。驅(qū)動輪軸324、326可耦合到驅(qū)動機制328,所述驅(qū)動機制328可為馬達,所述馬達經(jīng)構(gòu)造以旋轉(zhuǎn)基板滾輪220、222。驅(qū)動輪軸326可經(jīng)由皮帶組件330耦合到驅(qū)動機制328。在替代實施方式中,基板滾輪220、222可各自由不同的驅(qū)動機制旋轉(zhuǎn)。在清潔工藝期間,基板滾輪220、222可以大致相同的速率旋轉(zhuǎn),并且借助摩擦接觸而造成基板202旋轉(zhuǎn),此舉將扭矩從基板滾輪220、222傳遞至基板202。如此,基板202可在清潔工藝期間被誘導(dǎo)移動。

繼續(xù)參考圖2,刷盒單元206還包含傳感器輪232,傳感器輪232可定位在殼體214的下部?;?02可安置在傳感器輪232上。傳感器輪232可經(jīng)構(gòu)造以與基板202被動地旋轉(zhuǎn),并將基板202的旋轉(zhuǎn)速度傳遞到旋轉(zhuǎn)傳感器334(見圖3a)。旋轉(zhuǎn)傳感器334可耦合到系統(tǒng)控制器236,以監(jiān)控旋轉(zhuǎn)速度作為用于清潔工藝的品質(zhì)指標。傳感器輪232可具有其他合適的構(gòu)造及位置。如此,基板202的旋轉(zhuǎn)可被監(jiān)控,以確保基板202之間連貫的清潔。

刷盒單元206還可包含洗滌刷組件240、340(見圖3a、圖3b),洗滌刷組件240、340在殼體214中定位于基板滾輪220及222上方。洗滌刷組件240、340也可經(jīng)定位以沿著基板202的相對側(cè)延伸,并可經(jīng)構(gòu)造以在清潔期間可移動地接觸基板202。每個洗滌刷組件240、340可包含圓柱洗滌刷241,圓柱洗滌刷241經(jīng)構(gòu)造以接觸基板202。每個圓柱洗滌刷241可具有從圓柱洗滌刷241突出的表面清潔特征(未顯示),且可安裝在心軸(mandrel)組件242上。心軸組件242的每一端可附接到安裝軸244。安裝軸244的一個或多個可耦合至馬達248的驅(qū)動軸246,馬達248可經(jīng)構(gòu)造以選定的速度旋轉(zhuǎn)圓柱洗滌刷241。在一些實施方式中,馬達248可經(jīng)構(gòu)造以五十(50)rpm至七百(700)rpm范圍的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)圓柱洗滌刷241。另一個安裝軸244可被連接到清潔溶液供應(yīng)器250,清潔溶液供應(yīng)器250可流動地耦合到心軸組件242的內(nèi)部通道243。形成在心軸組件242中的多個開口245可經(jīng)構(gòu)造以將從清潔溶液供應(yīng)器250接收的清潔溶液提供到圓柱洗滌刷241。如此,清潔溶液可依需而被分配,以用于基板202的有效的清潔。

洗滌刷組件240、340可經(jīng)由形成在殼體214中的開口251而安裝在刷盒單元206中。膜密封252可圍繞洗滌刷組件240、340的每一端而被耦合,以密封分別的開口251。膜密封252使得洗滌刷組件240、340在開口251內(nèi)橫向移動(如圖3a中的箭頭353所指示)。

在一些實施方式中,刷盒單元206還可包含一對清潔溶液噴射桿254(圖2中僅顯示一個),清潔溶液噴射桿254定位在殼體214的相對側(cè)邊并在洗滌刷組件240、340的上方。其他實施方式可具有多于兩個或少于兩個的清潔溶液噴射桿254。清潔溶液噴射桿254可經(jīng)構(gòu)造以在基板202的清潔期間通過多個噴嘴255朝向基板202的每一側(cè)噴射清潔溶液。噴嘴255可沿著清潔溶液噴射桿254而均勻地分布。其他實施方式可具有其他合適數(shù)量及構(gòu)造的噴嘴255。

在一些實施方式中,刷盒單元206還可包含一對水噴射桿256(圖2中只顯示一個),水噴射桿定位在殼體214的相對側(cè)邊上并在清潔溶液噴射桿254的上方。其他實施方式可具有多于兩個或少于兩個的水噴射桿256。水噴射桿256可經(jīng)構(gòu)造以當基板202正被傳遞進入及/或離開殼體214時,通過多個噴射噴嘴257朝向基板202的每一側(cè)噴射去離子水或化學(xué)物。噴射噴嘴257可沿著水噴射桿256而均勻地分布。其他實施方式可具有其他合適數(shù)量及構(gòu)造的噴射噴嘴257。

刷盒單元206還可包含定位組件260,定位組件260經(jīng)構(gòu)造以相對于基板202移動洗滌刷組件240、340。例如,圖3a繪示了在收回位置的洗滌刷組件240、340(即從基板202移動離開),而圖3b繪示了在清潔位置的洗滌刷組件240、340(即朝向接觸基板202移動并接觸基板202)。

每個洗滌刷組件240、340可延伸穿過膜密封252,且可在相對兩端上耦合到兩個樞轉(zhuǎn)板262。樞轉(zhuǎn)板262可移動地耦合到安裝區(qū)塊264,安裝區(qū)塊264可被固定到支撐框架266。每個樞轉(zhuǎn)板262可繞著樞轉(zhuǎn)節(jié)點268樞轉(zhuǎn)。耦合到每個洗滌刷組件240、340的樞轉(zhuǎn)板262可經(jīng)由同步桿270而彼此互相耦合,同步桿270經(jīng)構(gòu)造以同步兩個樞轉(zhuǎn)板262的移動。

如圖3a至圖3b所顯示,在刷盒單元206的一側(cè)上(即所顯示的右側(cè))的每個樞轉(zhuǎn)板262可耦合到致動臂372。根據(jù)一個或多個實施方式,控制組件274可耦合在兩個致動臂372之間。在一些實施方式中,控制組件274可經(jīng)構(gòu)造以線性延伸及收回,以使致動臂372相對于彼此移動?;瑒訁^(qū)塊276也可耦合在兩個致動臂372之間。每個致動臂372可通過連結(jié)277而連接到滑動區(qū)塊276。垂直軌道278可耦合到安裝區(qū)塊264?;瑒訁^(qū)塊276可經(jīng)構(gòu)造以沿著垂直軌道278而垂直滑動。

在清潔工藝期間中,控制組件274可延伸或收回,以使致動臂372相對于彼此移動。致動臂372的運動可被連結(jié)277及滑動區(qū)塊276約束,而導(dǎo)致大致對稱的運動。致動臂372的運動可造成樞轉(zhuǎn)板262繞著樞轉(zhuǎn)節(jié)點268樞轉(zhuǎn),此舉可造成洗滌刷組件240、340以對稱的方式移動。同時,同步桿270可繞著樞轉(zhuǎn)節(jié)點268樞轉(zhuǎn),以將樞轉(zhuǎn)板262的運動從殼體214的一側(cè)傳遞到另一側(cè),并因此同步洗滌刷組件240、340相對兩端上的樞轉(zhuǎn)板262的運動。

現(xiàn)在公開了清潔模塊100的細節(jié),現(xiàn)在將探討傳感器輪232的細節(jié)。在這方面,圖4a及圖4b分別是圖2的傳感器輪232的分解頂部透視圖及側(cè)邊剖面圖。傳感器輪232可包含環(huán)形主體400、輪轂(hub)402及凸緣404。環(huán)形主體400包含第一側(cè)壁406a、與第一側(cè)壁406a相對的第二側(cè)壁406b,及連接第一側(cè)壁406a及第二側(cè)壁406b的外周邊表面408。環(huán)形主體400還可包含內(nèi)表面410,以接收輪轂402的耦合表面412。環(huán)形主體400包含外周邊表面408,外周邊表面408支撐基板202(圖2),并與基板202的側(cè)邊緣303形成摩擦接觸。傳感器輪232的凸緣404也可耦合到輪轂402。總的來說,凸緣404及輪轂402可經(jīng)塑造以形成會聚周邊通道414,以朝向環(huán)形主體400擠壓基板202,以形成摩擦接觸。環(huán)形主體400可包括含有機械強度高且耐化學(xué)降解(degradation)的成分的材料,例如全氟彈性體(perfluoroelastomer)及聚氨酯(polyurethane)中的至少一個。如此,傳感器輪232可經(jīng)構(gòu)造以與基板202被動地旋轉(zhuǎn),并將基板202的旋轉(zhuǎn)速率傳遞到旋轉(zhuǎn)傳感器334(圖3a)。

圖4c是圖4a的傳感器輪232的環(huán)形主體400的前視圖,圖4c繪示了齒輪416,齒輪416徑向突出到頂部418以作為外周邊表面408的一部分。每個頂部418可為從0.5毫米至20毫米范圍內(nèi)的周長d1。齒輪416協(xié)助引導(dǎo)清潔流體離開頂部418,以改善與基板202的摩擦接觸。

進一步而言,圖4d是圖4c的其中一個頂部418的放大視圖,圖4d描繪至少一個圖案化表面422的至少一個槽420,且圖4e是圖4d的頂部418的頂視圖。槽420進一步通過致使頂部418彎曲及變形以改善與基板202的摩擦,以更佳地促進與基板202的接觸。此外,槽420也可協(xié)助引導(dǎo)冷卻流體離開基板202及環(huán)形主體400之間的摩擦接觸區(qū)域,以進一步改善摩擦。槽420可具有從五(5)微米到五十(50)微米的深度d4,且具有從五(5)微米到五十(50)微米的寬度d3。如此,槽420可協(xié)助改善基板202與環(huán)形主體400之間的摩擦接觸,以促進基板202之間更連貫的清潔。

注意到環(huán)形主體400包含壓模接縫424(圖4e)。壓模接縫424包含不規(guī)則表面區(qū)域,所述不規(guī)則表面區(qū)域是由壓模的元件(稍后探討)會聚在一起所造成的材料累積(有時稱為“毛邊(flash)”)產(chǎn)生的。壓模接縫424可通過使用材料移除操作而減少。壓模接縫424可根據(jù)所使用的壓模而發(fā)生于環(huán)形主體400的一個或多個位置。

圖5a及圖5b是圖2的基板滾輪220的頂部透視分解圖及側(cè)邊剖面圖?;鍧L輪222將類似地描繪?;鍧L輪220包含環(huán)形主體500、輪轂502及凸緣504,所述凸緣可由固定器506附接到輪轂502。輪轂502經(jīng)構(gòu)造以接收來自驅(qū)動輪軸324(圖3a)的扭矩。輪轂502也經(jīng)構(gòu)造以利用例如環(huán)形主體500的內(nèi)表面513而將此扭矩傳遞到環(huán)形主體500。利用在環(huán)形主體500的外周邊表面508處的摩擦接觸,所述扭矩可接著從環(huán)形主體500傳遞到基板202的側(cè)邊緣303。環(huán)形主體400可包括含有機械強度高并耐化學(xué)降解的成分的材料例如全氟彈性體及聚氨酯中的至少一個。如此,基板滾輪在濕式工藝環(huán)境中將扭矩傳送至基板202,所述濕式工藝環(huán)境可包含腐蝕性化學(xué)物。

圖5c至圖5e分別是圖5a的環(huán)型主體500的側(cè)視圖、前視圖及側(cè)邊剖面圖,所述環(huán)形主體包含特征,以促進到基板202的扭矩傳遞。環(huán)形主體500包含第一圖案化表面510a,第一圖案化表面510a面向第二圖案化表面510b,第二圖案化表面510b位于外周邊表面508的周向定位(circumferentially-located)的凹陷512中。輪轂502及凸緣504經(jīng)塑造以在輪轂502及凸緣504耦合至環(huán)形主體500時,形成會聚周邊通道514,會聚周邊通道514在周向定位的凹陷512內(nèi)擠壓基板202的側(cè)邊緣303。周向定位的凹陷512相對于基板202的側(cè)邊緣303而被設(shè)定尺寸,以使得第一圖案化表面及第二圖案化表面510a、510b與基板202的側(cè)邊緣303形成支座(abutment)。為了改善摩擦接觸的扭矩傳遞能力,所述第一圖案化表面及第二圖案化表面510a、510b可分別包含至少一個槽516a、516b。

在這方面,圖5f是圖5a的環(huán)形主體500的右側(cè)剖面圖,圖5f描繪位于環(huán)形主體500的第一圖案化表面510a中的至少一個槽516a。槽516a也可包含交會點518a,在交會點518a處,槽516a與自身交叉,從而促進更有效率的路徑,以用于將清潔流體引導(dǎo)離開摩擦接觸區(qū)域。應(yīng)注意到,左側(cè)剖面圖(未顯示)將描繪位于環(huán)形主體500的第二圖案化表面510b中的至少一個槽516b、交會點518b,且左側(cè)剖面圖將與圖5f相同。槽516a形成循環(huán)圖案,所述循環(huán)圖案沿著環(huán)形主體500的外周邊而以從每英寸30個循環(huán)至每英寸150個循環(huán)的頻率范圍發(fā)生。如此,槽516a可更容易地引導(dǎo)清潔流體離開環(huán)形主體500及基板202之間的摩擦接觸區(qū)域。所造成的具有引導(dǎo)清潔流體離開的支座可在基板202與第一圖案化表面及第二圖案化表面510a、510b之間形成更健全的摩擦接觸。如此,扭矩可更有效地從環(huán)形主體500的第一圖案化表面及第二圖案化表面510a、510b傳遞到基板202,并因此缺陷的可能性可被降低,因為基板202可在清潔或其他濕式化學(xué)工藝期間不太可能從基板滾輪220、222滑動。

槽516a、516b可具有各種尺寸,以更輕易地引導(dǎo)清潔流體離開支座。圖5g是圖5f的至少一個槽的橫截面的剖面圖。槽516a、516b可具有從五(5)微米到五十(50)微米的深度d4,且具有從五(5)微米到五十(50)微米的寬度d3。如此,槽516a、516b可協(xié)助提高基板202及環(huán)形主體500之間的摩擦接觸。

應(yīng)注意到,環(huán)形主體500包含壓模接縫520(圖5f)。壓模接縫520包含不規(guī)則表面區(qū)域,所述不規(guī)則表面區(qū)域是由壓模的元件(稍后探討)會聚在一起所造成的材料累積(有時稱為“毛邊(flash)”)產(chǎn)生的。壓模接縫520可通過使用材料移除操作而減少。壓模接縫520可根據(jù)所使用的壓模而發(fā)生于環(huán)形主體500的一個或多個位置。

已經(jīng)介紹了制品,例如傳感器輪232及基板滾輪220、222,這些制品在清潔或其他濕式化學(xué)工藝期間提供與基板202的可旋轉(zhuǎn)連通?,F(xiàn)在提供一種用于提供這些制品的示例性工藝。圖6描繪用于提供制品的示例性方法600的流程圖,所述制品在基板清潔期間(例如,使用圖1的清潔模塊100)與基板可旋轉(zhuǎn)地連通。方法600將使用上方探討的術(shù)語來探討。

在這方面,方法600包含將材料604放置于壓模608的內(nèi)部體積606中(圖6的操作602a)。通過舉例的方式,圖7a是壓模608的實施方式的頂部透視示意圖,壓模608包含至少一個模具表面610m,模具表面610m界定了內(nèi)部體積606。模具表面610m可包含圖案化模具形狀422m,圖案化模具形狀422m與圖案化表面422互補。圖案化模具形狀422m可包含至少一個凸起模具特征420m,凸起模具特征420m與至少一個槽420互補。圖7b是圖7a的壓模608的側(cè)邊示意圖,其中材料604隨著壓力fc的施加而被放置在壓模608的內(nèi)部體積606中。如此,材料604可被放置在將被壓模608塑形的位置中。

方法600還包含:與至少一個模具表面610m及材料604一起形成環(huán)形主體400,所述環(huán)形主體400具有中心軸a0(圖6的操作602b)。環(huán)形主體400包含第一側(cè)壁406a、與第一側(cè)壁406a相對的第二側(cè)壁406b,及外周邊表面408,外周邊表面408連接第一側(cè)壁406a及第二側(cè)壁406b。環(huán)形主體400的外周邊表面408包含至少一個圖案化表面422,圖案化表面422包括至少一個槽420。方法600還可包含產(chǎn)生齒輪416,齒輪416徑向突出到頂部418以作為環(huán)形主體400的外周邊表面408的一部分(圖6的操作602c)。齒輪416可作為壓模工藝的一部分而有效率地產(chǎn)生,如圖7a所描繪。替代地,可利用切割或材料移除工藝(未顯示)來產(chǎn)生齒輪416。

方法600還包含硬化、冷卻及/或靜置材料604來產(chǎn)生制品(例如環(huán)形主體400)(圖6的操作602d)。硬化、冷卻及/或靜置材料604可在壓模608內(nèi)發(fā)生指定的一段時間,并可取決于用于所述制品的材料604及尺寸。圖7c是代表所述制品的環(huán)形主體400的頂部透視示意圖,環(huán)形主體400由圖7a的壓模608形成。

方法600還可包含將制品(例如環(huán)形主體400)固定至輪轂402及凸緣404組件(圖6的操作602e)。當耦合到環(huán)形主體400時,輪轂402及凸緣404可形成會聚周邊通道414(圖4b),會聚周邊通道414從輪轂402及凸緣404組件的外部通向至少一個預(yù)定圖案化表面422。如此,基板202的側(cè)邊緣303可被有效地定位,以與傳感器輪232的環(huán)形主體400的圖案化表面422形成支座及摩擦接觸。

方法600還可包含設(shè)置轉(zhuǎn)軸233(圖3a)穿過傳感器輪232(制品),并在至少一個圖案化表面422及基板202之間建立摩擦接觸(圖6的操作602f)。

圖8a至圖8c為可應(yīng)用到基板滾輪220的方法600的描繪。針對基板滾輪220的圖8a至圖8c與針對傳感器輪232的圖7a至圖7c相似,且為了清晰及簡明的目的,而主要將探討差異。方法600包含將材料604放置于壓模808的內(nèi)部體積806中(圖6的操作602a)。通過舉例的方式,圖8a是壓模808的一個實施方式的頂部透視示意圖,壓模808包含至少一個模具表面803m,模具表面803m界定了內(nèi)部體積806。模具表面803m可包含圖案化形狀810ma、810mb,這些圖案化形狀810ma、810mb分別與圖案化表面510a、510b互補。圖案化形狀810ma、810mb可分別包含至少一個凸起模具特征816ma、816mb,這些凸起模具特征816ma、816mb與槽516a、516b及交會點818ma、818mb互補。圖8b是圖8a的壓模808的側(cè)邊示意圖,其中材料604隨著壓力fc的施加而放置在壓模808的內(nèi)部體積806中。如此,材料604可被放置在將被壓模808塑形的位置中。

方法600還包含:與至少一個模具表面803m及材料604一起形成環(huán)形主體500,環(huán)形主體500具有中心軸a0(圖6的操作602b)。環(huán)形主體500包含第一側(cè)壁515a、與第一側(cè)壁515a相對的第二側(cè)壁515b,及外周邊表面508,外周邊表面508連接第一側(cè)壁515a及第二側(cè)壁515b。環(huán)形主體500還可包含內(nèi)表面513,以連接第一側(cè)壁515a及第二側(cè)壁515b,并且可經(jīng)構(gòu)造以從一個或多個驅(qū)動軸324、326接收扭矩。環(huán)形主體500的外周邊表面508包含周向定位的凹陷512內(nèi)的至少一個圖案化表面510a、510b,且圖案化表面510a、510b分別包含至少一個槽516a、516b。圖案化表面510a、510b可通過將流體引導(dǎo)離開摩擦接觸而促進與基板202更可靠的摩擦接觸。如此,環(huán)形主體500可經(jīng)形成以在濕式處理環(huán)境中有效地將扭矩傳遞到基板202。

方法600還包含硬化、冷卻及/或靜置材料604以產(chǎn)生制品(例如環(huán)形主體500)(圖6的操作602d)。硬化、冷卻及/或靜置材料604可在壓模608內(nèi)發(fā)生指定的一段時間,并可取決于用于所述制品的材料604及尺寸。圖8c是代表所述制品的環(huán)形主體500的頂部透視示意圖,環(huán)形主體500由圖8a的壓模808形成。如此,環(huán)形主體500可包含圖案化表面510a、510b以將流體(例如清潔流體)引導(dǎo)離開環(huán)形主體500及基板202之間的摩擦接觸,使得扭矩可更可靠地在環(huán)形主體500及基板202之間傳送。

為了促進理解,相同的參考符號盡可能被用來指示附圖中共有的相同元件。應(yīng)體會到,一個實施方式的元件及特征可有益地并入其他實施方式中而無需進一步詳述。

熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將意識到本文未闡述的許多修改及其他實施方式,所涉及的這些實施方式具有先前描述及相關(guān)附圖中所呈現(xiàn)的教導(dǎo)的益處。因此,將理解到,描述及權(quán)利要求將不受限于所公開的特定實施方式,且意欲將那些修改及其他實施方式包含在附隨的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。意圖是,實施方式涵蓋這些實施方式的修改及變化,只要這些修改及變化落在附隨的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的范圍內(nèi)。雖然本文采用了特定的術(shù)語,但這些術(shù)語僅用于概略性及描述性的意義,且并非為了限制的目的。

雖然前述內(nèi)容是針對本公開內(nèi)容的實施方式,但可在不背離本公開內(nèi)容的保護范圍的情況下,設(shè)計本公開內(nèi)容的其他及進一步的實施方式,且本公開內(nèi)容的保護范圍由隨附的權(quán)利要求確定。

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